浅谈光合作用和呼吸作用解题思路

光合作用和呼吸作用的过程、相关知识点及两者之间的关系常以综合题的形式考查，不仅是历届高考的热点还是高考的难点。从历届高考试题来看，此类试题占有较大的分值，但失分率较高。因此，在平时的复习过程我们应该重点分析光合作用和呼吸作用的关系，如何分析两者之间的综合题型。结合日常的教学经验我将从以下几个方面进行分析：

1．呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，常用一定时间内CO2释放量、O2吸收量或有机物减少量表示。或者测定实验容器内CO2的增加量、O2的减少量。

2.净光合速率和真正光合速率

净光合速率（又名表观光合速率）：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。或者实验容器内O2的增加量或者CO2的减少量来表示。

3.真正光合速率（实际光合速率）：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量（制造量）表示；

上述三者之间的关系可以表示为：真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

①光合作用产氧量=氧气释放量+细胞呼吸耗氧量

②光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量

③光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）+细胞呼吸消耗葡萄糖量

学生只有在掌握以上基本内容的基础之上才能完成以下高考中常见的三种题型：

一、表格型试题

表格型试题一般解题思路：首先要分析比较项目。例：若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以植物对CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。

本题的实验变量有两个温度和有无光照，而做出本题的关键是要理解光照下吸收CO2数值表示净光合作用速率，黑暗中释放CO2表示呼吸作用速率。然后,比较表格中的数字，根据数据的变化特点可以得出呼吸速率随着温度的升高而增强，而净光合速率随着温度的不断升高出现先增强后下降的趋势，25℃达到最大值。因为真正的光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以真正的光合速率在一定的范围内随温度升高逐渐增强，并在30℃和35℃达到相同的最大值。

若昼夜不停地给予光照，该小麦生长的最适宜温度是________℃；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均为在5℃条件下，该植物________（能或不能）生长

二、曲线图型试题

曲线图型试题一般的解题步骤是先识别横轴与纵轴的变量，然后寻找曲线与坐标轴的交点、最高点、最低点、曲线上升下降及稳定。对于光合作用和呼吸作用的综合曲线应如何分析，下面我将结合一典型例题进行重点分析：

例：科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如右图所示曲线，下列有关叙述不正确的是(　)

A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移

B．a点时的叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体

C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动

D．外界条件均适宜时，c点后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关

分析该曲线图时，重点分析a点、b点、c点的含义及整个曲线中ab段、bc段的所代表的生物学含义。

a点：光照强度为0即为黑暗条件下，小麦因缺乏光合作用条件之一光照，所以不能进行光合作用，因此小麦叶肉细胞只能进行有氧呼吸，消耗氧气释放CO2，即a点的生物含义就是可以用CO2的释放量代表呼吸作用强度。

ab段：随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，所以ab段所代表的生物学含义是细胞呼吸强度大于光合作用强度。

b点：在一定的光照强度下，CO2的吸收量为零值，但这并不是表示此时小麦叶肉细胞不进行光合作用和呼吸作用，而是表示细胞内真正的光合作用强度和呼吸作用强度相当，表现为环境中CO2的量没有发生变化。

bc段：随着光照强度不断加强，CO2的吸收量逐渐增加，表明光合作用强度不断加强，但要特别注意CO2的吸收量代表净光合作用强度，即表示光合作用强度＞呼吸作用强度，吸收CO2释放O2，光合作用产物有积累，同化作用＞异化作用。植物能正常生长。

c点：为光的饱和点。当光照强度达到一定值时，光合作用强度达到最高，随着光照强度不断加强，CO2的吸收量基本保持不变，即表明光合作用强度不再加强。此时主要受细胞内酶的数量、酶的活性、色素的含量、C３和C５的含量的限制。

三、实验题型

下图中，图甲为测定光合作用速度的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。

(1)标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是_________________。

(2)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应没置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是__________。如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴较之实验组向右移了5毫米，其原因是______________。

实验题是生物高考中的重头戏，光合作用与呼吸作用的实验装置分析更是重中之重。以上例题中图甲的实验装置中气体的变化量变成了解决本题的关键之处，所以我认为有两点是学生必须要理解的：①CO2缓冲液的作用是使该装置中CO2的浓度保持稳定。②装置中气体的变化量实际上是O2的释放量，由于O2的释放，装置内气体压强逐渐变大，从而引起红色液滴的向右移动。所以，本实验可以用单位时间内红色液滴移动距离来表示净光合速率。如果学生把这两个问题考虑清楚，那么解决该实验就应该没有问题了。

以上三种题型是高考中最常见的类型，也是学生在学习过程中经常迷惑的弄不懂的知识点。针对此现象我结合平常的教学经验发表了自己的一点看法，希望对广大教师和学生有所帮助

【责编　张景贤】